BIM技术在模板脚手架模型制作教学中的探讨

李萌

摘要：高职土建类施工课程的开设以学习理论知识为主，由于学生较少深入施工现场，故对模板脚手架的构件名称、构造要求和搭设要点缺乏感性的认识，对模板脚手架构造一知半解，为了让学生更好掌握其构造，需要借助BIM技术，做出可视化三维和最优施工方案，并配合模板脚手架模型制作的实践教学达到知行合一的最佳效果。

关键词：BIM技术;模板脚手架;模型制作

由于许多学生对模板脚手架的理解仅仅停留在概念阶段，要构建模板脚手架搭设体系，需要借助BIM技术。为研究BIM技术，在实践任务中要求实现BIM建模，但是设计软件选择参数较多，且选择不同的参数对方案影响较大，因此如何快速应用和熟记规范数据，正确输入参数，做出最优施工方案是品茗BIM模板脚手架工程设计软件应用的关键。为了让学生更好的掌握模板脚手架构造要求，在熟悉软件使用的前提下，开设模板脚手架模型制作实践课显得尤为重要。

在施工现场，模板脚手架的搭设遵循的是方案先行的原则。模板脚手架施工方案由施工单位技术负责人编制项目经理审批，才能用于现场施工，因此，工人搭设模板脚手架前已经确定技术参数，根据参数在现场对钢管和模板下料加工，并按施工操作标准进行搭设。为了让实训内容更加丰富，施工操作流程更接近于现场，我们教学的设计思路是：教会学生利用品茗BIM模板、脚手架工程设计软件设置参数、建模、生成施工方案和三维可视化视图;学生根据施工方案的技术参数，遵循现场施工搭设流程，采用規定材料，缩小比例制作模型;对于学生而言是从理论到实践，从感性认识到理性认识的飞跃，培养了学生的善于思考、积极动手以及分析解决实际问题的能力。

一、我校“BIM+模型制作”实践课的教学模式

经过课程团队教师的反复研讨和实践，形成了品茗BIM软件学习一周、模型制作一周，共两周的教学模式。

（一）学习软件如何使用

安排一周的时间，老师教会学生使用“品茗BIM模板、脚手架工程设计软件”设置参数、建模、生成施工方案、三维可视化视图和材料统计表等。

（二）小组分工完成的模型制作

以小组为单位，一个班分为6-7个小组，采用组长负责制，即小组内的分工合作由小组长统筹安排。

首先，小组成员一起熟悉规范的技术要点和参数，熟读规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ-130-2011）》、《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》广西地标DB45、《建筑施工手册》第五版、《建筑施工模板安全技术规范（GJ162-2008）》。

其次，根据任务书要求（一组一套施工图），小组成员一起完成“品茗BIM模板、脚手架工程设计软件”的建模任务，利用建好的模型生成模板和脚手架的三维布置图，并调整参数编制最优施工方案。

最后，利用老师指定的材料和工具设备，按照规定的比例，结合模板和脚手架的三维布置图，手工制作模板和脚手架模型。

（三）把BIM模型引入到实践教学中，学生通过设计完成模板脚手架的BIM模型，培养学生对BIM概念的理解和BIM技术的运用能力，且学生在实践中无需花费大量的时间计算材料工程量，可以把主要精力集中在施工方案的优选和下料中，使模型制作更精细，对构造要求了解更透彻。

二、引入BIM技术的模型制作教学优势明显

经过多次的实践教学发现“基于BIM技术的模板脚手架模型制作”比传统意义的模型制作实践课程具备更多优点，具体如下：

（一）基于BIM技术的模型制作更加直观

在模板脚手架的三维可视化视图中可以直观的看到杆件布置是否合理？纵横水平杆是否拉通？利用软件能够迅速对杆件进行优化和调整最优方案，并根据方案设计参数和三维可视化视图，采用简易材料，缩小比例，手工制作模型。虚实结合，从整体上把实践教学形式的多样化表现出来，以BIM为切入点完美的展示了模型节点的连接，使得模型制作更加直观明了，解决了手工制作模型的技术难点。

（二）有助于老师指导和学生学习，提高实践教学效果

针对学生在模型制作过程中存在的问题，教师可以在BIM三维模型上，分析、讲授，并提出理论依据（软件中导入的规范要求和图示说明）和修改建议。学生对于模板脚手架搭设技术要点不明白之处或无法形成空间立体模型，可以在BIM技术平台查看参数和三维效果。BIM技术搭建了是一个师生交流和指导学习的平台，通过软件有助于学生更好的学习专业理论知识，教师更好的了解学生对知识的掌握情况，提高实践教学水平的整体效果。

（三）避免材料浪费和减少错误

利用品茗BIM软件建立三维BIM模型，不仅可以自动、准确、快速的计算工程量，提升模型制作的精度与效率，大大减少了材料的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑;还可以实现模型漫游功能，解决手工模型制作抽象难题，减少节点连接的难度和返工、整改等问题。

在教学形式上，把BIM技术和实际操作融合，引导学生学会技术转化;在组织形式上，建立了模型制作团队，通过团队协作，培养学生团队协作精神和沟通交流能力，实现全面育人的教学效果。

三、在实践教学过程中发现问题引发的几点思考：

（一）制作模型材料的选择

目前，我们选取的材料是9厘米胶合板代替基础地面，1厘米薄板代替楼面，一次性筷子代替钢管，杆件节点间连接通过白乳胶加强;因此，虽然钢管下料能够直接模拟施工现场，但是杆件之间没用连接扣件，不能直观反映实际情况，导致学生对扣件的使用缺乏实际操作。目前，课程团队正在思考能否利用3D打印技术打印连接扣件，使制作的模型更加接近于施工现场。

（二）模型制作中节点连接的工艺做法

在模板脚手架搭设制作过程中，纵横杆的扣件连接，顶撑的连接制作，剪刀撑的交叉连接，利用现有的材料，该如何实现？也是值得我们深入思考的问题。

结束语

教学实践证明，在模板脚手架模型制作的实践教学中融入BIM技术，能够解决学生空间想象力不足，能够帮助学生快速掌握模板、脚手架构造要求。同时充分利用BIM技术可视化、三维化等强大功能，既能编制三维施工方案，又能进行可视化交底，为模型制作的实践教学提供理论依据。

参考文献：

[1]李真，王晓华.“经典建筑模型制作”研讨式教学法应用探索[J];山西建筑;2018年35期

[2]毛静一.浅析教学中常用的建筑模型制作材质[J];门窗;2015年04期

经费来源：2017年度广西职业教育教学改革研究项目GXHZJG2017B011“基于BIM技术的模板脚手架模型制作教学的研究与实践”

作者单位：柳州铁道职业技术学院